KR101371879B1

KR101371879B1 - 모발의 영구적 성형용 조성물 및 방법

Info

Publication number: KR101371879B1
Application number: KR1020117021625A
Authority: KR
Inventors: 제프 호킨스; 바질 이오니타-만자투; 바바라 울프; 라비니아 포페스쿠; 잭 롬바디
Original assignee: 이엘씨 매니지먼트 엘엘씨
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2014-03-14
Also published as: JP2012518644A; AU2010215981B2; WO2010096610A3; US20120132223A1; KR20110117247A; WO2010096610A2; EP2398448A4; AU2010215981A1; JP5959202B2; EP2398447A2; CA2752341A1; AU2010215969A1; WO2010096605A3; KR20110117245A; WO2010096598A2; KR101372072B1; EP2398446A4; AU2010215969B2; CA2751479A1; US20120111351A1

Abstract

본 발명은 인간 모발내의 3차 구조에 영향을 미치는(디술피드 결합 분해) 파장하에 전자기선을 방사하고 모발 단백질의 2차 구조에 변화를 일으키는 물질을 포함하는 모발 성형용 국소 조성물에 관한 것이다. 상기 전자기선의 강도는 제어되며 단백질 구조의 변화를 유발하거나 도모하는데 충분하다. 또한, 본 발명은 이와 같은 국소 조성물을 사용하는 방법을 포함한다. 테스트 결과 모발 재성형은 영구적이며 화학 처리에서 특징적인 유형의 모발에 대한 손상은 전혀 없는 것으로 나타났다.

Description

모발의 영구적 성형용 조성물 및 방법{COMPOSITIONS AND METHODS FOR PERMANENT SHAPING OF HAIR}

본 출원은 2009년 2월 19일자 출원된 미국 출원 제61/153,828호를 우선권 주장하며, 상기 출원은 그 전문이 본원에 참고로 포함된다.

발명의 분야

본 발명은 모발 스타일링 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 비화학적 수단에 의한 영구적인(permanent) 모발 성형(shaping) 분야에 관한 것이다.

인간 모발

미국 특허 제5,395,490호는 그 전문이 본원에 참고로 포함된다. 미국 특허 제5,395,490호의 도 1, 2A, 2B, 4A 및 4B는 인간 모발 섬유, 모발의 단백질 성분 및 디술피드 결합의 에너지 준위를 도시하고 있다.

인간 모발의 섬유는 세 가지 주요한 형태학적 성분, 즉, 큐티클(cuticle), 피질 및 세포막 복합체를 포함하며, 여기서 세포막 복합체 자체는 시스테인과 같은 케라틴 펩티드 사슬의 단백질 복합체로 이루어진다. 수질(medulla)도 존재할 수 있다. 이러한 펩티드 사슬은 디술피드 결합에 의해 서로 연결된다. 인간 모발 섬유의 자연 형태 및 구조적 보전성은 어느 정도는 단백질 사슬들을 연결하는 디술피드 결합의 배향에 의존한다. 또한, 케라틴 섬유의 2차 구조에도 의존한다. 그러나, 일반적으로는 모발의 형태의 장기적인 변화를 일으키는데는 디술피드 결합의 변화가 필요하고/하거나 유용한 것으로 생각되므로, 디술피드 결합을 재배열하지 않는 처리는 모발 형태를 일시적으로 변화시키는데 불과하거나, 모발의 장기적인 재성형에는 덜 효과적일 수 있다. 예를 들면, 열과 수분을 모발 스타일링에 사용할 경우 모발의 일시적인 웨이브 형성을 일으킬 수 있다. 그러나, 이렇게 스타일링된 모발은 단시간 후에 공기중의 수분에의 노출 또는 세정의 결과로서 그 자연의 형태로 되돌아갈 것이다. 모발을 스타일링하는데 열과 수분을 사용할 경우 모발내의 수소 결합을 분해하고 재구성할 수 있지만, 디술피드 결합은 거의 영향을 받지 않는다. 수소 결합 자체는 모발의 형태를 상당한 시간동안 유지하기에 불충분한 것으로 생각되는데, 그 이유는 결국에는 보다 강한 디술피드 결합이 모발을 그 원래의 형태를 다시 취하도록 만들기 때문이다. 따라서, 모발 형태의 영구적인 변화는 상당한 수의 디술피드 결합을 분열하고 재형성하는 것을 포함할 것으로 생각되지만, 다른 3차 구조의 변경 및 2차 구조의 변경이 배제되는 것은 아니다.

화학적 처리

모발을 화학약제로 처리함으로써 스타일링 또는 성형하는 것(즉, 직모화 및 컬링)은 잘 알려져 있다. 이러한 처리법으로는 모발내의 단백질 분자들을 연결하는 디술피드 결합을 분해하고 재구성하는 시약을 사용하는 처리법을 들 수 있다. 이와 같은 시약으로서는, 머캡탄, 알칼리, 알데히드 등을 들 수 있다. 이러한 스타일링 방법은 다단계의 시간이 많이 소비되고 비교적 값비싼 방법들이다. 또한, 기존의 제품들은 바람직하지 못한 악취를 낸다. 먼저, 황 시약으로 디술피드 결합을 환원시키고, 기계적인 응력을 가해서 디술피드 결합을 재배열한 다음, 산화제(즉, 알칼리)를 가하여 새로운 디술피드 결합을 구성한다. 또한, 화학적 처리법은 효과적이긴 하지만, 너무 강력하고 인간 모발과 피부를 손상시키는 것으로 생각된다. 모발 스타일링의 몇 가지 부정적인 효과로서는, 건조하고 부서지거나 축 처지는 모발; 광택 및/또는 색상의 손실; 두피에 대한 손상 및 디술피드 결합 이외의 모발내 다른 단백질 결합에 대한 손상을 들 수 있다. 외큐티클내의 지질에 대한 손상, 모발 섬유의 팽윤 및 큐티클의 융기 현상도 발생한다. 더욱이, 화학적 처리제가 여러 방식으로 국소 적용되며, 이는 영향받는 디술피드 결합의 수 또는 위치를 제어하기가 곤란하다는 의미이다. 또한, 일단 환원제를 국소 적용한 다음에, 환원 반응이 즉시 중지될 수 없다. 산화제를 적용하고 환원 과정을 중지하는데 시간이 소요된다.

광을 포함한 처리법

인간 모발의 형태를 변화시키는데 전자기선을 사용하는 방법도 알려져 있다. 모발내의 단백질 분자들을 연결하는 디술피드 결합에 직접적으로 영향을 미치기 위해서 광을 사용하는 기법들이 있으며, 디술피드 결합의 다른 조작에 대한 부가 처리로서 (즉, 하나 이상의 화학적 처리 과정을 촉진하기 위한 것) 광을 사용하는 기법들이 있다. 따라서, "직접적으로 영향을 미친다" 또는 "직접적인 효과"는 어떤 물질이 다른 물질에 의해 먼저 흡수되는 일 없이 디술피드 결합에 의해 흡수되고 디술피드 결합을 여기시키는 전자기선을 방사한다는 것을 의미한다.

미국 특허 제5,395,490호는 전자기선을 사용하여 모발내의 디술피드 결합을 재배열함으로써 인간 모발을 재성형하는 방법을 개시하고 있다. 모발을 전자기 에너지에 노출시키는 시간 동안에, 모발에 응력을 가한다. 그 결과로서, 일단 디술피드 결합이 분해되면, 각각의 S 원자를 일부 다른 해리된 S 원자와 상이한 결합을 형성하는데 이용할 수 있다. 새로운 결합의 구조는 어느 정도는 응력에 의해서 결정된다.

분리된 디술피드 결합을 그 기저 상태로부터 연속체(continuum) 상태로 상승시키는데 필요한 에너지(즉, 해리 에너지)는 약 2.2 eV인 것으로 보고되어 있다. 연속체(즉, 결합이 분열됨)로 상승된 주어진 결합에 대하여, 이 에너지를 단일의 광자로부터 또는 일련의 광자들로부터 공급할 수 있다.

디술피드 결합을 분열시키는데 사용될 수 있는 광자 주파수의 범위가 있지만, 가장 효율적인 방법은 공명 조건을 이용한다. 상기 '490호 참고 문헌은 분리된 S₂ 분자의 에너지 준위가 2x10¹³ 내지 1x10¹⁵ Hz의 주파수 범위(약 0.30 내지 15 ㎛ 파장 또는 약 0.08 내지 4.13 eV에 대응함)내에 존재한다고 제안하고 있다. 그러나, 상기 '490호 참고문헌에는 모발에서 디술피드 결합은 다른 힘을 받으므로 1x10¹³ 내지 2x10¹⁵ Hz의 주파수 범위(약 0.15 내지 30 ㎛ 파장 또는 약 0.04 내지 8.3 eV에 대응함)가 바람직하다고 제안되어 있다. 모발을 상기 범위의 공명 주파수로 일정한 시간동안 폭파함으로써, 디술피드 결합은 그것의 자연적인 에너지 상태(또는 진동 모드)들 사이에서 이동할 것이며, 일부의 결합은 연속체 상태로 여기된다.

그럼에도 불구하고, 미국 특허 제5,395,490호는 약 20 ㎛의 파장 범위에서 방사할 수 있는 물질을 포함하는 조성물을 개시하지 않고 있다. 상기 특허는 상기 조성물을 모발에 적용하는 것에 대해서도 언급한 바가 없다. 또한, 상기 물질을 조성물내에서 약 20 ㎛의 파장 범위에서 방사하도록 활성화시키는 것도 개시한 바 없다. 본 명세서에 개시된 바와 같은 모발의 처리 방법도 개시한 바 없다. 더욱이, 상기 '490호 특허는 방사선을 복잡한 고저주파수 파동 형태 발생기 및 이를 지원하는 전자제품으로부터 디술피드 결합에 적용한다. 실로, 본 발명은 단지 헤어 드라이어 수준에 불과한 복잡성을 갖는 장치를 제안하고 있다. 또한, 상기 '490호 특허는 0.04 내지 8.3 eV의 광자 에너지 범위를 개시하고 있으며, 이 범위는 S₂의 해리 에너지 약 2.2 eV를 포함한 것이다. 이는 2.2 eV에서 광자를 생성할 수 있는 장치를 필요로 하지도 않고 이러한 장치가 바람직하지도 않다는 점에서 본 발명과 상이하다.

WO/1994/010873호 및 WO/1994/010874호는 모발, 특히 인간 머리의 모발을 미용 목적으로 처리하는 방법을 개시하고 있다. 여기서는, 모발의 단백질 구조를 목적하는 미용 효과를 내도록 변경시킬 수 있도록 선택된 강도와 파장을 갖는 광에 모발을 노출시킨다.

WO/1994/010873호에서, 이 효과는 모발을 성형하는 것이다. 그러나, 상기 참고문헌은 본 발명에 개시된 약 20 ㎛를 훨씬 밑도는 400 내지 600 nm(0.4-0.6 ㎛)의 파장을 갖는 광의 사용을 개시하고 있다. 400 내지 600 nm의 파장을 갖는 단일의 광자는 약 2.05-3.0 eV의 에너지(상기 '490호 특허의 0.04 내지 8.3 eV 범위내에 존재함)를 "운반"한다. 앞서 말한 바와 같이, 디술피드 결합을 그 기저 상태로부터 연속체까지 상승시키는데 필요한 에너지는 약 2.2 eV인 것으로 보고되어 있다. 따라서, 상기 '873호 참고문헌은 '490호 특허보다 더 좁은 범위의 주파수 사용을 제안하고 있지만, S₂ 해리 에너지를 중심으로 하는 범위이다. '490호 특허에 개시된 보다 넓은 주파수 범위가 '873호 참고문헌에 개시된 좁은 주파수 범위보다 디술피드 결합을 분열시키는데 더욱 효율적일 것으로 예측되는 것은 당연하다.

WO/1994/010874호에서, 고찰된 미용 효과는 개선된 모발 착색이다. 구체적으로, 머리의 모발의 화학적인 착색을 지원하기 위해서, 약 600 nm 내지 1200 nm의 파장을 갖는 광을 사용함으로써, 효소 배위의 변화 및/또는 산화환원 포텐셜의 변화를 유발한다. 모발의 착색이 개선된다고, 즉, 광의 영향을 받지 않는 경우보다 색상이 더욱 선명하고 종래의 착색법보다 적은 양의 착색제가 필요하다고 보고되어 있다. 600 내지 1200 nm(0.6-1.2 ㎛)는 본 발명에서 이용되는 약 20 ㎛보다 훨씬 낮은 범위이다.

더욱이, WO/1994/010873호 및 WO/1994/010874호는 약 20 ㎛의 파장 범위에서 방사할 수 있는 물질을 포함하는 조성물을 개시하지 않고 있다. 상기 공보들에는 이와 같은 조성물을 모발에 적용하는 것도 개시되어 있지 않다. 또한, 상기 물질을 조성물내에서 약 20 ㎛의 파장 범위를 방사하도록 활성화시키는 것도 개시된 바 없다. 본 명세서에 개시된 바와 같이 모발을 처리하는 방법도 개시한 바 없다. 상기 '873호 및 '874호에서, 전자기 에너지는 장치, 예컨대 아르곤 레이저에 의해 공급된다. 이는 2.2 eV에서 광자를 생성할 수 있는 장치가 필요하지도 바람직하지도 않은 본 발명과는 상이한 것이다. 더욱이, 본 발명은 이하 설명하는 바와 같이 디술피드 결합에 방사선을 가하기 위해 레이저 및 지원 전자장치를 전혀 필요로 하지 않는다. 실로, 본 발명은 헤어 드라이어 수준에 불과한 복잡성을 갖는 장치를 제안하고 있다.

미국 특허 제5,858,179호는 포유류 또는 인간 모발과 같은 케라틴 섬유의 물리적 특성을 변경시키는데 사용되는 화학물질과 전자기선의 조합을 개시하고 있다. 비자극성이고 비반응성인 용액 또는 겔 형태의 디술피드를 먼저 모발과 접촉시킨다. 이어서, 모발에 전자기선을 가하여 디술피드를 디티올로 광화학적으로 전환시킨다. 디티올은 모발에서 디술피드 결합을 분해함으로써, 모발을 영구적으로 재성형할 수 있다.

미국 특허 제5,858,179호는 약 20 ㎛의 파장 범위에서 방사할 수 있는 물질을 포함하는 조성물을 개시하지 않고 있다. 상기 공보들에는 이와 같은 조성물을 모발에 적용하는 것도 개시되어 있지 않다. 또한, 상기 물질을 조성물내에서 약 20 ㎛의 파장 범위를 방사하도록 활성화시키는 것도 개시된 바 없다. 본 명세서에 개시된 바와 같이 모발을 처리하는 방법도 개시한 바 없다. 미국 특허 제5,858,179호는 디술피드 결합을 분해하기 위해서 디술피드 결합상에서 직접 전자기선을 사용하지 않는다. 오히려, 사용된 방사선은 보고된 200 내지 530 nm(2.3 내지 6.2 eV)의 파장을 사용하여 유리된 디술피드를 디티올로 전환시키도록 선택된다. 더욱이, 본 발명은 특정한 주파수에서 전자기선을 발생시키는 장치를 필요로 하지 않는다. 오히려, 본 발명은 헤어 드라이어 수준에 불과한 복잡성을 갖는 장치를 제안하고 있다.

미국 특허 제3,863,653호는 섬유를 고주파 전류가 공급되는 공명 캐비티(cavity) 내부에 포위함으로써 처리하는 방법 및 장치를 개시하고 있으며, 여기서 상기 캐비티의 공명 주파수와 임피던스는 그것의 전원과 조화를 이룬다. 이 방법은 사실상 화학적인 처리 방법에 대한 부가적인 수단이다. 미국 특허 제3,863,653호는 내부로부터 모발을 가열하기 위해 고주파 방사선을 사용함으로써, 화학 반응을 촉진시키고 모발을 손상시킬 우려가 있는 화학물질에 모발을 노출시켜야 하는 시간을 감소시킨다. 개시된 방사선의 주파수는 10-4000 MHz이며, 본 발명에 사용하기에는 매우 부적합하다.

전기석

전기석은 6원 사면체 고리를 특징으로 하는 중심이 없는 사방6면체 보로실리케이트이다. 전기석은 반귀금속이고, 다양한 양의 원소들, 예컨대 알루미늄, 철, 마그네슘, 나트륨, 리튬 또는 칼륨과 화합된 결정 실리케이트이다.

전기석의 조성은 다양하게 변화하고, 한 일반식은

로 표시되며, 여기서 X= Ca, Na, K, 없음이고; Y= Li, Mg, Fe² ⁺, Mn² ⁺, Zn, Al, Cr³ ⁺, V³ ⁺, Fe³ ⁺, Ti⁴ ⁺이며; Z= Mg, Al, Fe³ ⁺, Cr³ ⁺, V³ ⁺이고; T= Si, Al, B이며; B= B, 없음이고; V= OH, O이고; W= OH, F, O이다(Hawthorne and Henry 1999, Classification of the minerals of the tourmaline group. European Journal of Mineralogy, 11, 201-215).

14개의 하위 구성원들이 국제 광물 협회(International Mineralogical Association, IMA)에 의해 인지되었으며, 상기 문헌 [Hawthorne and Henry(1999)]에서 이들을 X 부위의 주요 점유자를 기준으로 하여 세 가지 주요 그룹들로 구분하였다. 이 그룹들은 알칼리 그룹, 칼슘 그룹 및 X-부위 공백 그룹이다. 하기 표는 업데이트된 정보와 함께 http://www.geol.lsu.edu/henry/Research/tourmaline/ TourmalineClassification.htm으로부터 재현한 것이다.

또한, 상기 문헌 [Hawthorne and Henry (1999)]에서는 아직 확인해야 할 27종 이상의 다른 전기석을 상정하고 있다. 따라서, 전기석을 언급할 때는, 다양한 종 사이에서 상당한 차이(및 유사성)가 존재한다. 전기석의 몇가지 보고된 성질로서는 다음을 들 수 있다: 비중: 2.96-3.31; 굴절율: 1.610-1.735; 복굴절율: 0.016-0.080; 다색성; 모든 화학종에 강함; 경도: 7.0-7.5.

본 발명에 있어서, 성능은 종별로 다를 수 있다. 구체적으로, 발광 및 흡광 스펙트럼이 종별로 다를 수 있다. 또한, 발광된 방사선 및 활성화 에너지도 종별로 다를 수 있다. 본 발명의 조성물에 입자 형태로 사용될 경우, 이러한 전기석의 성질은 입자 크기 및 농도에도 좌우될 것이다.

전기석 함유 제품

모발 제품에 전기석을 사용하는 것이 알려져 있다. 예를 들면 조나단 프로덕트(Jonathan Product)에 의해 IB 차단 습도 유지 샤인 스프레이(IB Shield Humidity Lock-Out Shine Spray)로 명명된 제품은 "전기석 및 자수정: 광택, 매끄러움 및 모발 관리성을 향상시키는 것으로 알려진 하전된 이온 결정 혼합물"이라고 표현함으로써 전기석의 사용을 설명하고 있다. 또 다른 설명에는 "하전된 이온과 원적외선 에너지가 최적의 모발 건강을 유지하도록 두피를 재생시킨다"는 부분이 포함된다.

앵글스 뷰티케어 그룹(Angles BeautyCare Group)에 의한 하이 플랫 아이언 플루이드(Hai Flat Iron Fluid)는 전기석을 함유하며, 제조업자는 이를 "아름다운 상태의 모발을 위해 무게감이 없는 수분 및 높은 흡수력을 전달하고, 모발을 열 손상에 대해 보호하며, 정전기를 감소시키고, 오래 지속하는 색상과 아름다운 광택을 제공한다"고 주장하고 있다.

상기 제품의 설명서에서 20 ㎛ 부근의 파장 범위에서 방사할 수 있는 전기석 (또는 기타 물질)을 포함하는 조성물을 전혀 시사한 바가 없으며, 이와 같은 물질을 20 ㎛ 부근의 파장에서 방사하도록 활성화시키는 것도 시사한 바가 전혀 없다. 전기석이 상기 범위에서 방사한다 하더라도, 종래 기술에서는 그 방사선의 강도가 인간의 머리 모발을 현저하게 영구적으로 재성형하는데 충분한 것임을 시사한 예가 전혀 없다. 본 출원인이 아는 바로는, 상기 제품 및 다른 제품에서, 전기석은 모발 재성형의 유리한 효과를 제공하는 것으로 보고되지 않는다. 모발 재성형에 관해서는 전혀 언급조차 없다.

전기석 헤어 드라이어도 알려져 있다. 이와 같은 헤어 드라이어는 음이온과 원적외선 열을 전달하는 전기석 결정을 함유하며, 안에서 밖으로 모발을 건조하는 것으로 보고되어 있다. 그 결과, 사용자는 모발을 보다 빠르게 말릴 수 있고 모발은 최적의 관리성으로 건강하고 광택있는 상태로 남게 된다. 모발을 성형하기 위한 고데기(flat iron)도 전기석을 함유하는 것을 알려져 있다. 일반적으로, 전기석은 모발을 더욱 부드럽고 빛나게 해주는 음이온을 공급하는 반면, 적외선열은 모발 수분 및 광택의 개선과 관련이 있다고 보고되어 있다. 전기석을 이용한 헤어 브러쉬 및 헤어 세팅 롤러가 공지되어 있다. 주로, 전기석과 관련된 유리한 효과는 이온성 효과에 기인하여 덜 곱슬거린다는 점이다. 이러한 제품들 중에서 20 ㎛ 부근의 파장에서, 또는 인간의 머리 모발의 현저한 영구적 재성형을 달성하는데 충분한 강도로 방사할 수 있는 물질을 포함하는 조성물을 제안한 것은 전혀 없다. 이 제품들은 이와 같은 조성물을 모발에 적용한다는 것도 개시한 바가 없다. 또한, 상기 물질을 조성물에서 20 ㎛ 부근의 파장 범위에서 방사하도록 활성화시키는 것도 전혀 개시하지 않고 있다. 본 명세서에 개시된 바와 같은 모발의 처리 방법도 전혀 개시한 바 없다.

발명의 개요

본 발명은 모발내의 디술피드(S-S) 결합(3차 단백질 구조의 형태)에 직접 영향을 미치는 파장에서 전자기선을 방사하거나 방사하도록 유도되는 1종 이상의 물질을 포함하는 모발 성형용 국소 조성물에 관한 것이다. 그러나, 본 명세서를 통해 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 조성물 및 방법은 모발 단백질의 2차 구조에도 영향을 미친다. 사용되는 광자 에너지는 기저 상태 디술피드 결합의 해리 에너지보다 훨씬 더 낮다. 방사선의 강도는 조절되며, 디술피드 결합을 분해 및/또는 약화시키는데 충분하므로, 모발 재성형이 가능해지거나 용이해진다. 이러한 처리법은 그 자체로서 또는 보조 수단으로서 효과적일 수 있다.

이와 같은 기법은 비화학적이다. "비화학적"이라는 용어는 디술피드 결합 분열 및 재형성의 측면에서 시약 또는 촉매로서 작용하는 분자를 사용할 필요가 없다는 것을 의미한다. "비화학적"은 또한 순수한 에너지가 모발에서 디술피드 결합에 제공된다는 것을 의미한다. 이런 식으로, 본 발명에 의하면 화학적 처리법과 관련된 손상의 문제점을 전부 또는 거의 피할 수 있다. 디술피드 결합에 대해 특이적이고 디술피드 결합과 공명하는 방사선을 공급함으로써 부수적인 손상이 극소화된다. 또한, 분리 불가능한 시약들의 혼합물과 달리 방사선을 제거하는 즉시, 결합 분열 과정이 중단되며, 반응은 1종 이상의 시약이 소모될 때까지 진행한다.

또한, 본 발명은 모발을 재성형한 후에 세정 제거될 수 있는 조성물, 및 추가의 또는 확대된 효과를 위해서 모발에 잔류시키고자 하는 조성물을 포함한다. 본 발명은 모발내의 S-S 결합에 영향을 미치는 파장에서 전자기선을 방사하거나 방사하도록 유도되는 1종 이상의 물질을 포함하는 국소 조성물을 사용하는 방법을 포함한다. 테스트 결과, 모발 재성형은 영구적이며 화학적 처리법에 특징적인 유형의 모발 손상은 전혀 없다.

도 1은 78℃에서 적색 전기석의 발광도 대비 파장을 나타낸 그래프이다.
도 2는 78℃에서 적색 전기석의 광속발산도(radiance) 대비 파장을 나타낸 그래프이다.
도 3은 다양한 양의 적색 전기석이 주어진 수의 디술피드 결합을 해리시키는데 필요한 시간을 나타낸 것이다.
도 4a 내지 도 4h는 본 발명의 조성물 및 다양한 대조군 샘플로 직모화된 곱슬머리의 샘플을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 조성물로 직모화된 두 가지 샘플과 함께 곱슬거리는 대조군 샘플을 나타낸 것이다.
도 6은 인간 모발의 파괴 강도에 미치는 모발 처리의 효과를 나타낸 것이다.
도 7은 인간 모발을 직모화하는데 있어서 다양한 모발 처리법의 효능을 나타낸 것이다.
도 8은 다양한 방식으로 처리된 모발의 샘플에 대하여, 디술피드 결합 비색 분석 결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 국소 조성물에 의해 공급되는 전자기 에너지를 사용하여 비화학적인 디술피드 결합 재구성을 통해서 인간 머리 모발의 영구적인 재성형을 달성할 수 있다는 예기치 못한 발견에 기초한 것이다. 본 명세서에서, "국소"라 함은 모발, 특히 인간 머리의 모발의 표면에 적용됨을 의미한다. 이러한 전자기 에너지는, 미국 특허 제5,858,179호 및 제 3,863,653호 및 앞에서 설명한 바와 같이 디술피드 결합의 다른 처리법에 대한 보조 수단으로서 사용되는 것과 달리, 디술피드 결합에 직접 영향을 미치거나 디술피드 결합을 직접 여기시킨다.

또한, 본 발명은 방사된 광자 에너지가 기저 상태 디술피드 결합의 해리 에너지보다 훨씬 낮다는 사실에도 불구하고, 인간의 머리 모발을 영구적으로 재성형하는데 직접 영향을 미치기에 충분한 양으로 특정의 물질을 안정한 시판 국소 모발 제품내로 혼입시킬 수 있다는 의외의 발견에 기초한 것이다.

본 명세서 전반에 걸쳐서, 모발 재성형 처리와 관련하여 사용한 용어 "영구적인"은 모발의 형태가 모발이 자랄 때까지 유지된다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 처리된 모발을 주위 대기 조건에만 노출시킬 경우, 새로운 형태는 1주 이상동안, 더욱 바람직하게는 1개월 이상동안, 가장 바람직하게는 2개월 이상동안 유지된다. 또한, 처리된 헤어를 포화시킬 경우(즉, 목욕중에), 새로운 형태가 상실될 수 있지만, "영구적"이라 함은 일단 건조시킨 후에는 포화된 모발이 상당한 수준으로 그 후처리 형태로 되돌아갈 것임을 의미한다.

본 명세서 전반에 걸쳐서, "포함하는"이라는 용어는 목적어들의 집합이 반드시 인용된 것들에만 제한되는 것이 아님을 의미한다.

적당한 물질 및 조성물에 대한 요건

시판되는 개인 관리 조성물로 하여금 적당한 가격을 유지하고 심미학적 및 법제적인 요건을 만족하면서 인간 모발을 재성형하는데 충분한 에너지를 공급하도록 하기 위해 조성물에 요구되는 몇가지 요건들이 있다. 예기치 않게, 여기서 거론되는 요건들이 성공적으로 충족될 수 있다.

a. 파장, 강도, 온도

모발의 "영구적인" 재성형을 달성하기 위해서, 제공되는 전자기선은 올바른 파장을 가져야 하고 충분한 강도를 가져야 한다. 파장이 디술피드 결합의 에너지 준위의 차이에 해당하지 못할 경우에는, 결합이 여기되지 않을 것이다. 또한, 강도가 너무 낮을 경우에는, 여기된 결합이 또 다른 광자를 흡수하기 전에 낮은 에너지 준위로 다시 돌아갈 것이기 때문에 너무 적은 디술피드 결합이 연속체 상태가 될 것이다.

개인 관리 제품에서 고려될 수 있는 주어진 물질에 대하여, 온도는 파장과 강도에 모두 영향을 주는 가장 중요한 요인이다. 주로, 물질의 온도가 그 물질에 의해 방사되는 방사선의 강도 및 파장 분포를 결정한다. 본 발명의 조성물은 일반적으로 약 25℃ 내지 175℃의 온도에 노출될 것이다. 그러므로, 적당한 물질은 약 25℃ 내지 175℃에서 인간 모발 환경내의 디술피드 결합을 여기시킬 수 있는 파장 범위에서 인간 모발을 재성형하는데 유용한 강도로 전자기선을 방사하는 물질이다.

파장과 관련하여, 적당한 물질에 의해 방사되는 파장은 인간 모발내의 디술피드 결합의 에너지 준위 차이에 해당하여야 한다. 미국 특허 제5,395,490호는 약 0.15 내지 30 ㎛ 범위의 파장이 바람직하다고 제안하고 있다. 이 범위의 파장이 디술피드 결합(3차 구조)을 분해하는데 유용한 것으로 알려져 있지만, 모발의 2차 구조 면에서의 변화도 관찰되었다. 0.15 내지 30 ㎛는 근적외선 및 중적외선의 대부분을 포함한다. 분류에 따라서, 몇 가지 분류가 있으며, 상기 범위는 약 1000 ㎛ 까지 연장하는 소량의(약 3%) 원적외선도 포함할 수 있다. 반면에, 몇가지 분류는 중적외선이 40 ㎛까지 연장한다고 제안하고 있다. 요점은, 본 발명의 시점에서, "근적외선, 중적외선 및 원적외선 영역 사이의 경계는 일치하지 않고 달라질 수 있다"는 것이다(참조: "CoolCosmos Infrared Astronomy Tutorial: Near, Mid, and Far Infrared"- http://coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_classroom'ir_ tutorial/irregions.html).

전술한 바와 같이, 본 발명의 적당한 물질은 약 25℃ 내지 175℃에서 인간 모발을 재성형하는데 유용한 강도로 전자기선을 방사하는 물질이다. 강도는 처리되는 모발이 상업적으로 허용 가능한 양의 시간내에 재성형될 수 있을 경우에 "인간 모발을 재성형하는데 유용한" 것으로 간주된다. "상업적으로 허용 가능한 양의 시간"이라 함은 약 1시간 미만, 더욱 바람직하게는 약 30분 미만, 보다 더 바람직하게는 약 10분 미만, 가장 바람직하게는 약 5분 미만을 의미한다. 여기서 모발을 재성형하는데 소요되는 시간은 다음과 같이 측정된다. 본 발명에 의한 조성물을 일정한 영역의 모발에 적용한 후에, 해당 영역의 모발을 긴장 상태로 두는 시간부터 긴장을 이완시킬 때까지의 시간을 모발 재성형 소요 시간으로 측정한다.

따라서, 다른 유용한 물질이 목적하는 변화를 얻는데 허용 불가능할 정도로 긴 시간을 필요로 한다면(예를 들면 3 시간), 그 물질은 상업적 성공 가능성이 낮기 때문에 본 발명에 덜 적합하거나 전혀 적합하지 않은 것이다. 그 반면에, 더높은 강도는 보다 많은 광자를 의미하며, 이는 보다 많은 디술피드 결합이 분해되고 더 빠르게 분해된다는 것을 의미힌다. 일반적으로, 처리 방사선의 강도가 높을수록 모발 재성형의 효과가 더 강하고/강하거나 그 효과가 보다 짧은 시간내에 달성된다.

여기서, 물질의 강도(또는 광속발산도)는 물질의 단위 면적으로부터 단위 고체 각도로 1초당 방사되는 에너지이다. 광속발산도는 물질의 온도에 좌우된다. 따라서, 적당한 물질을 찾기 위해, 다양한 물질들의 광속발산도 대비 파장 곡선을 조사함으로써 시작하여 해당 온도 범위, 즉, 25℃-175℃ 또는 40℃-60℃ 또는 60℃-80℃ 등으로 가열했을 때 0.15 내지 30 ㎛ 파장 범위에서 보다 현저한 강도를 가진 물질을 찾아 낼 수 있다. 시행 착오를 거듭하면서 유용한 강도가 무엇인지를 잘 결정할 수 있다. 후보가 될만한 물질을 기본 모발 조성물내로 혼입시키고 상업적으로 합당한 양으로 모발에 적용한다. 모발이 상업적으로 혀용 가능한 양의 시간내에 효과적으로 스타일링될 수 있을 경우에는, 그 강도를 유용한 것으로 간주할 수 있다.

파장 및 강도와는 별도로, 본 발명에 따라 적당한 물질을 식별하고자 시도할 때 다른 파라미터들을 고려해야 한다.

b. 방사율

미국 특허 제5,395,490호 및 기타 종래 기술에서, 방사원은 그 자체의 전력원을 가진 복잡한 전자, 다중 주파수 전자기파 발생 장치이다. 설계에 의해서, 공급된 전력의 대부분이 전자기 에너지로 전환되며 주어진 파장에서 방사선의 강도는 임의로 높은 정밀도로 제어될 수 있다. 이는 본 발명과는 상이한 것이며, 본 발명에서는 전원이 적당한 물질에 의해 공급된 열(헤어 드라이어 또는 고데기로부터 유래함)이며, 이 물질은 당해 물질의 특징인 파장-강도 스펙트럼에서 재방사된다. 입력된 전력은 일반 소비자용 헤어 드라이어 또는 고데기에 의해 안전하게 공급되는 수준으로 제한된다. 따라서, 실질적으로 제한되지 않은 전력 공급을 갖지 않기 때문에, 적당한 물질이 흡수하는 에너지를 재방사하는데 비교적 효율적이어서 그 강도가 유용한 강도가 될 수 있도록 하는 것이 중요하다. 따라서, 가능성 있는 적당한 물질의 광속발산도를 조사하는것 이외에도, 방사율(물질이 흡수한 에너지를 방사하는 능력의 척도)도 조사해야 한다. 본 발명에 있어서 비효율적인 물질의 일례는 적당한 파장에서 방사하지만 효과적인 방사가 되는데 필요한 물질의 양이 상업적 및/또는 미용학적으로 실행 불가능한 물질이다.

광속발산도와 마찬가지로, 물질의 방사율도 그 물질의 온도에 좌우된다. 따라서, 광속발산도 대비 파장 외에도, 방사율 대비 파장 곡선을 조사하여 파장 0.15 내지 30 ㎛에서 관심이 되는 온도 범위, 즉, 25℃-175℃ 또는 40℃-60℃ 또는 60℃-80℃ 등에서 높은 방사율을 갖는 물질을 찾을 수 있다. 적당한 물질은 약 0.50을 초과하는 방사율을 갖는다. 바람직한 물질은 약 0.80을 초과하는 방사율을 갖는다. 가장 바람직한 물질은 약 0.90을 초과하는 방사율을 갖는다.

따라서, 적당한 물질에 대한 초기 요건은 다음을 포함한다: 25℃-175℃로 가열했을 때 물질이 상업적으로 허용되는 양의 시간 내에 인간 모발을 재성형하는데 유용한 강도로, 0.15 내지 30 ㎛ 파장 범위에서 방사하도록 약 0.50 초과의 방사율을 갖는 물질.

c. 상업적인 고려 사항

적당한 물질이 되기 위해서는, 유효한 상태를 여전히 유지한 채로 화장품에 사용하는데 상업적으로 합당한 양으로 그 물질을 사용할 수 있어야 한다. "상업적으로 합당한"이란 비용, 제조 난이도, 조성물을 안정화시킬 가능성, 외관, 촉감, 냄새 및 조성물의 전반적인 인상등에 좌우된다. 따라서, 예를 들면 다른 유용한 물질이 처리시에 조성물에 악취를 부여할 경우에는, 그 물질은 덜 적합하거나 전혀 적합하지 못하다. 또는, 다른 유용한 물질이 처리시에 조성물을 불안정화시킬 경우에는, 그 물질은 덜 적합하거나 전혀 적합하지 못하다. 당업자라면 허용 불가능한 소비 품질을 갖거나 상업적인 성공 가능성이 열악한 조성물을 식별할 수 있을 것이므로, 상업적으로 합당하지 않은 물질을 축출할 수 있다.

또한, 적당한 물질은 안전성의 견지에서 화장품 제제에 사용하는데 적당한 물질이며, 최소한 화장품에 대한 모든 관련 제제 법규를 충족하는 물질이다. 따라서, 다른 유용한 물질이 규제 권한 전부 또는 일부에 의해 금지된 것일 경우에는, 그 물질은 시판 제품이 될 수 없기 때문에 덜 적합하거나 전혀 적합하지 못하다. 본 명세서에 거론된 모든 물리적 요건, 제제상의 요건 및 상업적인 요건들을 충족하는 물질(들)을 발견하였음은 예기치 못한 일이다.

d. 적당한 물질의 활성화/ 탈활성화

또한, 바람직한 적당한 물질은 인간 모발에서 디술피드 결합에 현저하게 영향을 미치기 전에 활성화되어야 하고 그 효과를 멈추기 위해 탈활성화될 수 있는 물질이다. 그렇지 않으면, 모발이 본 발명의 조성물을 모발에 놓은(예를 들면 중력의 긴장하에) 즉시 재성형되어 모발에 약간의 잔류물이 남아있는 한 계속될 것이다. 많은 물질들이 심지어 실온에서 0.15 내지 30 ㎛의 파장 범위에서 약간의 방사선을 방사하는 것으로 알려져 있다. 그러나, "활성화된"이란 적당한 물질에 의해 방사된 방사선의 강도가 "상업적으로 허용 가능한 양의 시간"내에 "인간 모발을 재성형하는데 유용한"것임을 의미한다. 따라서, 적당한 물질이 0.15 내지 30 ㎛ 파장 범위에서 방사선을 방사하고 있지만 그 강도가 모발의 재성형이 1 시간을 넘는 시간을 필요로 할 정도인 경우에는, 그 물질은 본 명세서에서 정의한 바에 따라 "활성화된" 것이 아니다.

바람직한 활성화 및 탈활성화 방법은 소비자 용도에 적합해야 하고, 개인 관리 시장에서 상업적으로 합리적인 것이어야 한다. 따라서, 예를 들어, 다른 유용한 물질이 소비자의 관점에서 불편한 활성화/탈활성화 방법을 필요로 하거나 방대한 양의 에너지를 필요로 할 경우에는, 그 물질은 적합한 물질이 될 수 없다. 바람직한 활성화 방법은 손에 쥐고 사용하는 헤어 드라이어이든지 헤어 살롱에서 일반적으로 발견되는 상업용 헤어 드라이어이든지, 헤어 드라이어로 가열하는 방법이다. 이러한 활성화 방법이 바람직한데, 그 이유는 소비자가 일상적인 손질 또는 미용을 시작할 때 헤어 드라이어 또는 헤어 성형 용구로부터 본 발명에 의한 조성물을 열 처리할 것을 이미 예상하고 있기 때문이다. 따라서, 바람직한 적당한 물질은 그 물질을 40℃ 내지 60℃, 더욱 바람직하게는 80℃ 초과, 가장 바람직하게는 60℃ 내지 80℃로 가열할 때까지는 효과적인 파장 및/또는 강도를 생성하지 않는 물질이다. 최소 40℃가 조성물의 원치않는 활성화를 방지하는데 유용하다. 80℃를 초과하는 온도를 사용하여 적당한 물질을 활성화시킬 수 있지만, 그 온도 자체는 모발에 유해한 영향을 미치기 시작하는 온도이다. 그러므로, 가장 바람직한 활성화 온도는 약 60℃ 내지 80℃이다. 이러한 온도는 고온의 공기의 공급원이 모발로부터 수 인치 떨어져서 고온의 기류가 연속적으로 모발의 동일한 부분을 향할 수 없다고 하더라도, 손에 쥐고 사용하는 헤어 드라이어로 달성 가능한 온도이다. 활성화는 드라이 바람으로 10분 이내에, 더욱 바람직하게는 드라이 바람으로 5분 이내에, 가장 바람직하게는 드라이 바람으로 1분 이내에 달성 가능한 것이 바람직하다. 헤어 드라이어 이외의 다른 장치, 예를 들면 고데기도 사용할 수 있다. 그러나, 고데기를 사용할 경우, 적당한 물질을 그 가장 바람직한 온도로 가열하도록 사용함으로써 과다한 열에 의한 손상을 제한하는 것이 바람직하다.

또한, 방사하는 물질에 따라서, 광에 의해 활성화를 달성할 수 있을 것으로 생각된다. 이러한 실시양태에서, 적당한 물질상에 가시광(적색, 청색, 녹색 등)을 조사하여 적당한 물질로 하여금 0.15 내지 30 ㎛ 파장 범위에서 방사하게 한다. 방사되는 방사선의 강도는 일반적으로 가시광 활성화 원천에 좌우된다. 그러나, 효과적이고 상업적으로 성공 가능한 가시광과 적당한 방사 물질의 조합을 찾을 수 있을 것으로 생각된다. 탈활성화는 가시광원을 제거함으로써 달성된다. 이러한 방법에 의한 활성화 및 탈활성화는 본질적으로 즉석용인데, 적당한 물질의 가열을 기다리지 않기 때문이다.

e. 보조제 처리

또한, 다른 모발 성형 처리를 본 발명의 원리와 조합시킬 수 있지만, 본 발명에 의한 바람직한 적당한 물질 및 조성물은 모발을 바람직한 형태로 재성형하는데 충분한 전자기선을 공급하는 것이며, 보조 처리는 필요하지 않다.

적당한 물질로서의 전기석

예기치 않게, 전기석이 본 발명의 조성물에 매우 유용하다는 것을 발견하였다. 도 1을 참조하면, 78℃로 가열된 특정한 적색 전기석은 본 발명에서 사료되는 파장 범위에서 0.9를 초과하는 방사율을 갖는다. 20 ㎛ 파장에서, 방사율은 약 0.93이다. 도시하지는 않았지만, 이 물질의 방사율은 20 ㎛에서는 약 44℃로 온도를 감소시켰을 때 약 0.75로 하강한다.

도 2를 참조하면, 78℃로 가열된 특정한 적색 전기석의 에너지 출력은 약 10 내지 20 ㎛ 파장에 피이크를 갖는다. 78℃는 헤어 스타일링에 통상적인 온도는 아니다.

그러나, 올바른 파장과 높은 방사율을 가진 물질(적색 전기석)을 식별한 후에, 남아있는 문제는 강도가 시판 제품을 제조하기에 충분한가 하는 것이다. 다시 말해서, 얼마의 적색 전기석 표면적이 상업적으로 허용 가능한 양의 시간내에 인간 모발을 효과적으로 재성형하는데 충분한 에너지를 방사하느냐 하는 것이다. 이와 같은 표면적이 상업적으로 성공 가능한 제품내로 혼입될 수 있는 중량의 전기석에서 달성될 수 있느냐의 여부이다.

인간 모발 전체는 30 그램 정도일 수 있다. 인간 모발 1 그램은 6x10²⁰ 개 정도의 디술피드 결합을 포함하는 것으로 추정된다. 결합 하나당 3.52x10^-19 주울(2.2 eV)의 해리 에너지가 주어지므로, 모발 1 그램은 모든 S-S 결합을 해리시키기 위해서 약 211 주울을 필요로 한다. 현재, 미용 모발 재성형은 모발에서 모든 디술피드 결합을 분해시킬 필요가 있는 것은 아니다. 사실상, 이 경우에는 모발이 파괴될 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명자들은 주어진 흑체의 총 표면적에 대하여 상이한 온도에서 흑체(즉, 방사율= 1)가 211 주울의 에너지를 방사하는데 필요한 시간을 계산하였다. 그 결과를 도 3에 도시하였다. 도시된 그래프는, 통상의 바람 드라이어 또는 고데기를 사용해서 달성할 수 있는 온도에서, 상업적으로 합리적인 고방사율 물질의 표면적이 허용 가능한 양의 시간내에 모발을 재성형하는데 충분한 강도를 공급할 수 있다는 것을 시사한다. 본 발명자들은 작동 온도에서 방사율이 90%를 초과하는 전기석이 이러한 흑체 계산에 의해 정확하게 모델링되는 것으로 파악하였다.

따라서, 최초로, 디술피드 결합 재구성을 통한 인간 머리 모발의 영구적인 재성형을 적색 전기석을 포함하는 국소 조성물을 사용해서 디술피드 결합에 직접 영향을 미침으로써 달성할 수 있다는 것이 입증되었다. 이러한 처리 방법은 비화학적인 것으로 간주된다. "비화학적"이기 때문에 광자 흡수와 달리 화학적 상호작용을 통해서 디술피드 결합을 분해하는 공지의 상업적인 처리 방법과는 구별이 된다. 본 발명의 조성물을 사용할 경우, 다른 유형의 처리는 필요하지도 바람직하지도 않다.

의외로, 안전하고 안정하며 상업적으로 허용 가능할 뿐만 아니라 효과적인 전기석 조성물을 얻었다. 전기석은 상업적인 미용 제품에 합당한 양으로 사용되며, 전기석은 방사된 광자 에너지가 기저 상태 디술피드 결합의 해리 에너지를 훨씬 밑돈다는 사실에도 불구하고, 모발의 영구적인 재성형을 수행하는데 충분한 전자기 에너지를 공급한다. 전기석은 인간 모발에서 디술피드 결합에 현저한 영향을 미치기 전에 활성화되어야 하고 그 효과를 중단하도록 탈활성화될 수 있다.

다른 실시양태에서, 전기석의 활성화는 전기석상에 가시광을 조사함으로써 달성된다. 예를 들면, 적색 및 핑크색 전기석은 458 및 451 nm에서 흡수선 및 녹색 스펙트럼에서 넓은 흡수띠를 갖는다. 청색 및 녹색 전기석은 498 nm에서 강하고 좁은 흡수띠 및 640 nm 아래에서 적색의 거의 완전한 흡수를 갖는다. 따라서, 이러한 물질들은 0.15 내지 30 ㎛ 파장 범위에서 입사광 에너지의 일부분을 재방사하므로, 영구적인 모발 재성형을 수행하는데 유용할 수 있다. 적당한 가시광원으로서는 LED 및 레이저를 들 수 있다. 이러한 장치를 사용해서, 광을 집중시키고 배향시킬 수 있다.

적당한 물질 및 조성물의 성능 정량

이하에 설명한 바와 같이 실험을 통해서 물질이 상업적으로 허용 가능한 양의 시간내에 모발을 재성형할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 또한, 후보가 되는 적당한 물질을 함유하는 조성물의 여러 가지 성능 파라미터를 특성 분석할 수 있다.

1종 이상의 적당한 물질 후보들을 기본 조성물내로 혼입시킬 수 있다. 주목되는 요건들의 집합에 따라 모발의 표준 영역을 동정할 수 있다. 그러한 요건들에는 다음과 같은 것들이 포함된다: 모발 영역의 질량, 색상, 모발 형태(직모 또는 곱슬머리), 민족성, 상태(즉, 취성 또는 강성, 처짐 또는 들뜸, 푸석푸석함 또는 광택 등) 등. 모발의 표준 영역이 일단 정해지면, 후보 물질을 함유하는 정해진 양의 조성물을 모발의 표준 영역에 적용하고 장력을 가한다. 장력은 목적하는 효과에 적절한 것이다. 예를 들어서, 모발의 표준 영역이 곱슬머리인 경우에, 장력은 모발을 직모화시킬 것이다. 모발의 표준 영역이 직모일 경우에, 장력은 모발을 컬링기 주위에 감는 것을 포함할 수 있다. 장력은 정해진 양의 시간(즉, 5분 또는 10분 또는 30분 또는 1 시간)동안 유지될 수 있다. 그 시간 동안에, 모발과 조성물을 정해진 온도로 가열할 것이다. 그 온도를 정해진 길이의 시간 동안 유지시킬 것이다. 정해진 시간의 길이는 장력을 모발에 가하는 한도 또는 그보다 짧을 수 있다. 열과 장력을 제거한 후에, 재성형도를 정량하기 위해 측정을 할 수 있다. 이와 같은 측정이 당업자에게 잘 알려져 있다. 이런 식으로, 다양한 비교를 할 수 있다. 예를 들면, 한 후보 물질을 다른 한 후보 물질과 비교하거나, 한 후보 물질의 한 농도를 동일한 후보 물질의 다른 농도와 비교하거나; 특정한 기본 조성물 중의 한 후보 물질을 다른 기본 조성물 중의 동일한 후보 물질과 비교하거나; 후보 물질을 보조 모발 처리(즉, 물로 세정, 샴푸, 드라이 바람)와 병용할 경우 그 자체와 비교할 수 있다. 또한, 조성물을 장력을 중단한 직후에 모발로부터 제거할 경우에 어떤 일이 일어나는지를 동일한 조성물을 장력 중단 이후 장기간 동안 모발에 유지시킨 경우 어떤 일이 일어나는지와 비교할 수 있다. 예리한 관찰자는 주어진 주위 습도, 온도 및 광 노출하에서 모발의 영역이 새로운 형태를 유지하는 시간 차를 파악할 수도 있다.

개념의 증거

본 발명의 개념을 입증하기 위해서, 자연 곱슬 머리 및 퍼머한 머리를 직모화시키고자 하였다. 이러한 개념 테스트의 증거를 위해서, 5 중량%의 적색 전기석 분쇄물 또는 분말을 카르보폴(carbopol) 98(20%), 시어 버터(10%), 레시틴(2%) 및 PVP(3%)와 잔량의 물을 함유하는 2% 용액에 분산시켰다. 전기석이 없는 제제(기본 제제)를 대조군으로 사용하였다. 크림을 모근부터 모발 끝까지 건조한 모발에 고르게 적용하였다. 적용된 양은 이와 같은 유형의 모발 처리에 전형적으로 사용되는 양이다. 모발에 가해지는 장력은 드라이 바람 및/또는 빗질 및 부수적인 취급과 관련된 것이었다. 과도한 장력은 사용하지 않았다. 다음과 같은 테스트 샘플을 정하고, 결과를 도 4a-4h에 도시하였다.

도 4a 대조군= 자연 모발, 미처리.

도 4b 음성 대조군= 자연 모발, 물로 세정한 다음 드라이 바람.

도 4c 음성 대조군= 자연 모발, 기본 제제로 처리한 다음 드라이 바람.

도 4d 양성 대조군= 자연 모발, 미자니(Mizani^®) 릴렉서(Rhelaxer)로 1회 처리하고 물로 세정한 다음 드라이 바람.

도 4e 5% 적색 전기석 제제로 처리한 후에 드라이 바람 처리한(활성화) 자연 모발.

도 4f 5% 적색 전기석 제제로 처리한 후에 드라이 바람 처리한 다음(활성화), 고온수로 세정하고 드라이 바람 처리한 자연 모발.

도 4g 5% 적색 전기석 제제로 처리한 후에 공기 건조하고(활성화하지 않음), 고온수로 샴푸한 다음(대부분의 전기석 제거) 드라이 바람 처리한 후 샴푸하고 연속해서 총 5분 동안 드라이 바람 처리한 자연 모발.

도 4h 음성 대조군= 물로 세정한 후에 드라이 바람 처리한 코카시언(caucasian) 파마 머리.

도 4a 5% 적색 전기석 제제로 처리한 후에 드라이 바람 처리한 코카시언 파마 머리.

도 4a에서, 자연 대조군 모발은 꽤 곱슬거린다. 도 4b의 좌측은 세정하고 드라이 바람 처리한 후의 동일한 모발을 나타낸 것이다. 도 4c는 기본 제제로 처리한 후의 모발을 나타낸 것이다. 직모화 효과가 현저한 것으로 보이지만, 디술피드 결합이 변화되지 않았기 때문에 영구적인 것은 아니다. 이러한 모발 샘플은 단기간내에 원래의 형태로 복귀할 것이다. 도 4d는 시판 제품(미자니^® 릴렉서)로 직모화한 자연 모발이다. 도 4e는 5% 적색 전기석 제제로 처리한 자연 모발을 나타낸 것이며, 전기석은 모발을 드라이 건조시킴으로써 활성화하였다. 직모화 효과는 도 4d에서 미자니^® 릴렉서로 처리한 경우와 대등하다. 도 4f는 5% 적색 전기석 제제로 처리한 후에 드라이 바람으로 활성화시킨 다음 고온수로 세정한 후 드라이 바람 처리한 자연 모발을 나타낸 것이다. 후속하는 세정에 의해서 직모화 효과가 무효화되지 않으며, 이는 매우 예외적인 것이다. 도 4g는 연속해서 총5회 동안 5% 적색 전기석 제제로 처리한 후에 공기 건조시킴으로써 전기석의 활성화가 거의 또는 전혀 발생하지 않도록 한 다음 고온수로 샴푸하고(일부 양의 전기석 제거) 드라이 바람으로 처리한(남아있는 전기석 활성화) 후에 샴푸하고 드라이 바람으로 처리한 자연 모발을 나타낸 것이다. 직모화 효과의 우수한 척도를 달성하였지만, 도 4e 및 도 4f에 나타낸 정도 만큼은 못된다. 그러나, 후속하는 세정에 의해 직모화 효과가 무효화되지 않음은 분명하다. 그 이유는 일부의 전기석이 활성화 이전에 모발로부터 세정 제거되었기 때문인 것으로 생각된다. 도 4h는 두 부분을 갖는다. 우측은 물로 세정한 다음 드라이 바람으로 처리한 코카시언 파마 머리이다. 이 모발은 매우 곱슬거린다. 좌측에는 5% 적색 전기석 제제로 처리한 후에 드라이 바람으로 활성화시킨 동일한 유형의 모발이다. 직모화 효과가 현저하다. 전기석 조성물 및 드라이 바람에 의한 활성화는 자연 곱슬 머리 또는 사전에 파마한 머리인 모발을 직모화시킬 수 있음이 명백하다.

도 5는 드라이어로 활성화시킨 경우 달성되는 직모화 처리 및 개선의 성능을 나타낸 것이다. 좌측에는 구불거리는 모발의 미처리된 대조군 샘플이 있다. 우측은 주위 온도에서(헤어 드라이어 사용하지 않음) 5% 적색 전기석 제제로 처리한 모발이다. 중앙에는 5% 적색 전기석 제제로 처리한 후에 헤어 드라이어로 활성화시킨 모발이 있다. 우측의 샘플이 대조군 샘플보다 더 직모이다. 또한, 중앙의 샘플이 더욱 직모화 효과가 우수하다. 따라서, 전기석의 온도를 상승시키는 것이 결과를 현저하게 향상시킨다. 또한, 도 5는 처리한지 2개월후의 테스트 샘플을 나타낸 것이다. 따라서, 처리는 본 명세서에 정의한 바에 따라 영구적인 것으로 생각된다.

디술피드 결합 열량 분석

모발 시스테인 함량(디술피드 결합 함량)을 디티오트레이톨(DTT)과 시스테인으로부터 유도된 산화된 DTT(λ_max = 280 nm)의 양을 측정함으로써 정량하였다. 다음과 같은 테스트 샘플을 제조하였다: 1. 대조군 샘플(샴푸하고 공기 건조); 2. 대조군 샘플(샴푸하고 드라이 바람 처리); 3. 샴푸하고 기본 조성물 중의 2% 전기석으로 처리하고 공기 건조시킴; 4. 샴푸하고 기본 조성물 중의 5% 전기석으로 처리하고 공기 건조시킴; 5. 샴푸하고 기본 조성물 중의 2% 전기석으로 처리하고 드라이 바람 처리함; 6. 샴푸하고 기본 조성물 중의 5% 전기석으로 처리하고 드라이 바람 처리함; 7. 샴푸하고 미자니^® 릴렉서로 처리한 후 드라이 바람 처리함; 8. 샴푸하고 2% NaOH 조성물로 처리한 후에 드라이 바람 처리함; 9. 암모늄 티오글리콜레이트로 처리함; 10. 암모늄 티오글리콜레이트와 물로 처리함; 11. 기본 제품으로 처리하고 드라이 바람 처리함. 결과를 도 8에 도시하였다. 결과는 전기석으로 처리한 모발의 경우 및 화학 처리제(즉, 미자니^® 릴렉서, NaOH, 암모늄 티오글리콜레이트)로 처리한 모발의 경우 디술피드 결합이 환원됨을 보여준다. 디술피드 결합 열량 분석 측정치는 본 연구에서 전기석이 대조군과 대등한 산성 pH하에 모발에서 약 6-13%의 S-S 결합을 환원시킨다는 것을 입증한다.

모발 손상

화학 처리제에 비해서 본 발명의 주요한 장점중 하나는 화학 처리와 관련된 손상을 방지한다는 점이다. 본 발명에 따라 처리할 경우 모발에 현저한 손상이 없다는 것을 입증하기 위해, 파단시 인장 응력을 다양한 유형의 직모화 처리 이전 및 이후에 측정하였다. 소형 손잡이 및 10N 하중 셀을 구비한 인스트론(Instron) 인장 테스트 기계, 모델 5542를 사용하였다. 연장 속도는 20 mm/분이었다. 샘플은 4mm 길이의 코카시언 모발(처리전 곱슬머리, 처리후 직모화)이었다. 모든 샘플을 동일한 조건하에 처리하였다: 샘플을 건조시켰으며, 주위 온도 및 습도는 각각 70℃ 및 20%이었다. 도 6에서 좌측부터 우측으로 설명하자면, 샘플은 다음과 같다:

음성 대조군: 미처리된 곱슬 머리

전술한 바와 같이 5% 적색 전기석 제제로 직모화하고 세정한 후 공기 건조시킴.

5% 적색 전기석 제제로 직모화하고 세정한 후에 드라이 바람 처리함.

양성 대조군: 전기석을 함유하지 않은 고데기로 직모화함.

양성 대조군: 전기석 함유 고데기로 직모화함.

양성 대조군: 수산화나트륨 시판 제품(미자니^? 릴렉서)으로 직모화함.

양성 대조군: 티오글리콜레이트 시판 제품으로 직모화하고 샴푸한 후에 헹굼.

양성 대조군: 2% 수산화나트륨 수용액으로 직모화하고 시트르산염으로 중화시킴.

처리에 의해 유발되는 모발 손상은 파단 응력의 감소로서 표시된다. 도 6의 결과는 미처리된 곱슬 머리에 비해서 5% 적색 전기석 조성물로 직모화된 모발이 통계학적으로 의미있는 정도로 약화되지 않았음을 시사한다. 이는 다른 모든 샘플, 특히 종래의 화학적 방법에 의해 처리된 샘플들과는 상이한 결과이다.

모발의 인장 특성의 심화 연구

각각 60개의 모발 섬유의 4개 그룹을 다음과 같이 제조하였다. 한 그룹은 대조군으로서, 범블 앤 범블 알로조바 샴푸(Bumble and Bumble Alojoba Shampoo)로 세정하고 헹군 후에 드라이 바람으로 처리하였고; 한 그룹은 각각의 섬유에 적용된 0.3 mL의 미자니^® 릴렉서로 처리하였으며; 한 그룹은 각각의 섬유에 적용된 0.2 mL의 크림 제제중의 2% 적색 전기석(제제 1 참조)으로 처리한 다음 드라이 바람으로 약 5분 동안 가열하였고; 한 그룹은 각각의 섬유에 적용된 0.2 mL의 겔 제제중의 2% 적색 전기석(제제 2 참조)으로 처리한 후에 드라이 바람으로 약 5분 동안 가열하였다.

이어서, 섬유를 80% 상대 습도로 평형을 이루도록 하고 다이아스트론(Diastron) MTT675 자동화 인장 테스트 기계상에서 파단시켰다. 인장 테스트 결과를 하기 표에 제시하였다.

모발의 연구에서, 직선(후키언(Hookian)) 및 항복 영역은 일반적으로 섬유의 함수량 변화, 및 케라틴이 나선형을 유지하는 능력과 관련이 있다. 공유 파라미터(파단 응력, 파단시까지 일, 및 항복후 신장율)은 섬유의 공유(분자) 특성의 척도를 제공하며, 이는 섬유 강도 및 섬유 손상을 시사한다.

2% 전기석 조성물 두 가지로 처리하는 방법은 응력-변형 곡선의 후키언 및 항복 영역에 매우 현저한 영향을 미쳤다. 영 모듈러스, 15% 변형시 응력 및 15% 변형시 일은 모두 감소하였다. 이는 전기석 처리법이 모발을 가소화시켜서 더욱 유순하게 만든다는 것으로 해석할 수 있다. 감소된 영 모듈러스는 더 부드럽고 취성이 적은 모발을 의미한다. 반면에, 공유 파라미터들은 이러한 두 가지 전기석 처리법에 의해서 대부분 영향을 받지 않았다(2% 전기석 겔 처리와 관련된 파단 신장율의 소량 증가 제외). 따라서, 모발 섬유가 어떠한 손상도 입지 않은 것으로 보인다.

이와는 달리, 미자니^®릴렉서 처리는 항복 파라미터(15% 변형시 응력 및 15% 변형시 일)을 감소시키는 동시에 영 모듈러스의 현저한 증가를 유발하였다. 이와 같은 영 모듈러스의 증가는 섬유가 처리 결과 더욱 큰 취성을 갖는다는 것을 시사한다. 또한, 이와 같은 처리법은 공유 파라미터들(파단 응력, 파단시까지 일 및 항복후 신장율)을 현저하게 감소시켰으며, 이는 분자 손상에 기인하여 섬유의 단백질 구조가 약화되었음을 시사한다.

모발 직모화 방법의 비교

본 발명에 의한 조성물의 효과를 입증하기 위해서, 다양한 유형의 처리 이후에 곱슬머리의 직모화율을 측정하였다. 처리후에 컬(curl) 길이를 측정하고 미처리된 곱슬머리와 비교하여 변화율%로서 나타내었다. 모든 샘플은 동일한 조건하에 처리하였다: 샘플을 건조시켰으며, 주위 온도 및 습도는 각각 70℃ 및 20%이었다. 도 7에서 좌측부터 우측으로 설명하면 샘플들은 다음과 같다:

음성 대조군: 미처리된 곱슬머리.

전술한 바와 같은 5% 적색 전기석 제제로 직모화하고, 세정한 후에 공기 건조시킴.

양성 대조군: 전기석을 함유하지 않은 고데기로 직모화함.

양성 대조군: 미자니^® 릴렉서로 직모화함.

양성 대조군: 전기석 함유 고데기로 직모화함.

5% 적색 전기석 조성물로 직모화하고, 세정한 다음 드라이 바람 처리함.

양성 대조군: 티오글리콜레이트 시판 제품으로 직모화하고 샴푸한 후 헹굼.

도 7에서 결과는 드라이어로 가열한 5% 적색 전기석 조성물로 직모화한 모발이 시판되는 화학 직모화제 또는 고데기보다 더 우수하거나 또는 적어도 동등하게 우수한 정도로 모발을 직모화한다는 것을 보여준다. 5% 전기석 조성물에 공기 건조를 더한 것은 효과가 없는 것으로 나타났다. 따라서, 전기석 조성물을 가열하여 활성화하는 것이 이 테스트에서 결정적인 사안이다. 그러나, 흥미롭게도, 5% 전기석 분쇄물 조성물에 드라이 바람 처리를 한 것은 전기석 함유 고데기보다 두 배의 성능을 나타내었다. 이는 전기석 고데기가 5% 조성물과 함께 사용된 드라이어보다 더 높은 온도를 달성함에도 불구하고, 고데기에 매립된 전기석이 모발에 적용되는 5% 전기석 조성물과 동등한 효과를 갖지 않는다는 것을 시사한다. 따라서, 전기석 함유 고데기는 본 발명의 전기석 조성물과 같은 성능을 전혀 수행하지 않는다고 결론지었다. 전기석 고데기는 본 발명의 조성물 또는 방법에 포함되지 않는다.

전기석이 2차 단백질 구조에 미치는 영향: X선 산란

광각 x선 산란(WAXS) 및 소각 x선 산란(SAXS)을 사용하여 다양한 처리후에 단백질 케라틴 구조를 확인하였다.

5가지 샘플을 제조하였다. 대조군 샘플은 처리하지 않았고; 한 샘플은 기본 제제로 처리하고 드라이 바람 처리하였으며; 한 샘플은 기본 제제중의 2% 전기석으로 처리하고 드라이 바람 처리하였고; 한 샘플은 2% NaOH(pH=13.45)로 처리하고 드라이 바람 처리하였으며; 한 샘플은 기본 제제(pH= 7)중의 4% 우레아로 처리하고 드라이 바람 처리하였다.

WAXS 데이터는 다음과 같은 모발 섬유의 2차 단백질 케라틴 구조에 관한 정보를 제공한다: 알파, 베타, 알파+베타 등. 여기서, SAXS 데이터는 1-100 nm 사이의 모발 섬유내의 종방향 거리 구조에 관한 정보, 예컨대 감긴 코일, 비정질, 정렬된 당단백질 분자 등을 제공한다. 분석에 있어서 다음과 같은 기준을 따른다: "강함'은 샘플의 주요/예리한 단백질 구조로서 정의되고, "약함"은 존재하는/넓은/모호한 단백질 구조이며, "부재"는 모발 섬유내에 당해 구조가 존재하지 않음을 의미한다. "출현"은 x선이 단백질 구조를 측정한 공간으로서 정의된다. 2차원 x선 산란 이미지에서, 강한 단백질 구조, 약한 단백질 구조 및 부재하는 단백질 구조를 명확히 구별할 수 있었다. 이는 강하거나 약하거나 존재하지 않는 반사율(호/점/고리)로서 특정한 산란 벡터 q값에서 나타난다. q값을 나타내는 결과를 하기의 두 표에 열거하였다.

주:

(a) 6.7 nm 예리한 자오선 방향 반사는 감긴 코일 케라틴 구조에 의해 측정되고; 6.7은 주요 기간의 7번째 서열이다.

(b) 4.65 nm 반사는 가요성 ECM과 관련이 있는 액정 구조에서 정렬된 당단백질 분자의 서열로부터 유래하는 것으로 해석된다.

대조군 샘플은 강한 알파 케라틴 구조, 약한 베타 구조 및 약한 알파+베타 구조를 갖는다. 대조군 샘플은 감긴 코일 구조를 갖는다. 이 샘플의 경우 WAXS 데이터는 .40 nm에서 매우 약한 피이크를 나타내지만, 그 단백질 구조는 식별되지 않으며 불균일한 모발 구조에 기인한 것일 수 있다는 것을 알아야 한다. SAXS 데이터는 대조군 샘플이 6.7 nm 자오선 방향 반사를 갖고, 이것은 감긴 코일 케라틴 구조에 대응함을 보여준다.

기본 제제 샘플은 강한 알파 케라틴 구조를 가지며, 광각 x선 산란 영역에 다음과 같은 2개의 신호 형상을 갖는다: (1) 알파 나선 축들 사이의 평균 거리 또는 간격에 대응하는, 1.15 nm에 중심을 갖는 넓은 적도 방향 반점, 및 (2) 덜 정렬된 감긴 코일의 0.57 nm 부근의 넓은 호 상부에서 감긴 코일 축을 따라 알파 나선 피치를 투영한 것과 관련이 있는, 0.58 nm에서의 미세한 자오선 방향 호. 샘플은 감긴 코일 구조 및 정렬된 당단백질 분자를 갖지 않는다. SAXS 데이터는 샘플 0에 대하여 5.8 nm 및 4.0 nm에서 구조를 나타내지만, 이 형태들은 식별되지 않는다. 이는 불균일한 모발 구조에 기인한 것일 수 있다.

WAXS 데이터는 2% 전기석 샘플이 강한 알파 구조, 강한 베타 구조 및 강한 알파+베타 구조를 갖는다는 것을 보여준다. SAXS 데이터는 감긴 코일 구조 및 정렬된 당단백질 분자를 가리킨다.

2% NaOH 샘플은 다른 샘플과는 상이하다. 이 샘플은 알파 케라틴 구조를 갖지 않고 1.58 nm 부근에 자오선 방향 호를 갖지 않으며, 적도 방향 반점을 갖지 않는다. 약한 베타 구조(0.52 nm에서의 적도 방향 호) 및 약한 알파+베타 구조가 검출된다. WAXS 데이터는 샘플 2에 대하여 .36 nm에서 매우 약한 피이크를 나타내지만, 이 단백질 구조는 식별되지 않으며 불균일한 모발 구조에 기인한 것일 수 있음을 알아야 한다. SAXS 데이터는 샘플 2가 정렬된 분자 단백질 구조를 갖지 않는다는 것을 보여준다.

4% 우레아 샘플은 강한 알파 구조, 강한 베타 구조, 및 약한 알파+베타 구조를 갖는다. 이 샘플은 감긴 코일 구조 및 2% 전기석 샘플보다 더욱 뚜렷한 4.7 nm 피이크(정렬된 당단백질 분자)를 갖는다.

WAXS 데이터를 근거로 하여, 2% 전기석 처리의 효과는 강한 베타 구조와 강한 알파+베타 구조의 발생인 것으로 생각된다.

SAXS 데이터를 근거로 하여, 2% 전기석 처리의 효과는 감긴 코일 구조 및 정렬된 당단백질 분자의 발생인 것으로 생각된다.

디술피드 상호작용이 3차 구조이기 때문에 모발내의 디술피드 결합의 분해 및/또는 재배열에 의해 새로운 2차 구조의 형성을 설명할 수 없다고 생각되지는 않을 것이다. 그러나, 이는 논거가 될 수 없다. 예를 들면, 다른 일부의 시약이 2차 구조에 영향을 미칠 수 있는 것은 충분한 수의 디술피드 결합이 분해된 이후일 수 있다. 어떠한 평가로도, 본 발명자들은 활성화된 전기석이 디술피드 결합을 분열시키고 2차 구조를 증진시키며 비화학적인 수단에 의해서 모발의 영구적인 재성형을 가능하게 한다는 것을 명확하게 관찰하였다. 특정한 이론을 고수하려는 의도는 아니지만, 추가의 2차 구조의 발생은 위에서 관찰된 모발 재성형의 영구 속성의 적어도 일부를 잘 설명할 수 있다. 디술피드 결합의 재배열 및 추가된 2차 구조가 협력하여 모발을 새로운 형태로 유지시킬 수 있다.

기타 적당한 물질

이러한 개념 테스트의 증거들만으로도 적색 전기석 이외의 다른 물질들이 본 발명에 유용할 가능성이 있음은 분명하다. 예를 들면, 다양한 다른 전기석(즉, 흑색, 녹색, 핑크, 갈색, 청색)은 적색 전기석과 유사하게 유용할 것으로 예측된다. 또한, 근적외선 및 중적외선에서 방사선을 방사하고 본 명세서에 제시된 작업 온도에서 90%를 초과하는 방사율을 갖는 다양한 세라믹 및 비금속도 유용할 수 있다. 흑연, 석고 및 점토도 유용한 비금속의 예가 될 수 있다. 어떠한 후보 물질도 전술한 바와 같은 요건을 충족하여야 한다.

조성물

본 발명의 조성물은 특정한 요건들을 충족하여야 한다. 예를 들면, 조성물은 미용학적으로 허용 가능하고 상업적으로 성공 가능해야 한다. "미용학적으로 허용 가능한" 및 "상업적으로 성공 가능한" 등의 표현은 일반적으로 조성물이 전형적인 제조, 유통 및 소비자 사용 조건하에서 안정하다는 것을 시사한다. "안정한"이란 용어는, 개인 관리 조성물의 한 가지 이상의 특성이 제조후 얼마간의 최소 기간내에 허용 불가능한 정도로 열화되지 않음을 의미한다. 최소 시간은 제조후 6개월인 것이 바람직하고, 제조후 1년인 것이 더욱 바람직하며, 제조후 2년 초과인 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 조성물은 합당한 양으로 사용했을 때 효율적이어야 한다. 조성물은 모발에 적용된 조성물의 양이 소비자가 합당하다고 생각할 수 있는 양일 경우에만 인간 모발을 영구적으로 재성형하는데 효과적인 것으로 간주된다. 예를 들면, 로션 조성물이 모발을 재성형하지만 1갤론의 조성물이 필요하다면, 이것은 본 발명에 의하면 효과적인 조성물이 아니다. 개인 관리 모발 제품 분야의 당업자라면 소비자들이 합당하다고 생각하는 것에 대해 매우 좋은 아이디어를 갖고 있을 것이다. 1회 처리에 필요한 본 발명의 조성물의 양은 처리하고자 하는 모발의 유형과 양 및 목적하는 효과에 좌우된다. 그러나, 경험에 따르면 바람직하게는 본 발명에 의한 조성물 약 5 온스 이하, 더욱 바람직하게는 약 2.0 온스 이하, 가장 바람직하게는 약 1.0 온스 이하가 전 두피의 모발 처리를 완료하는데 효과적인 것으로 제안되어 있다. 이러한 양이 상업적인 이유와 소비자 측면에서는 바람직하지만, 본 발명에는 각 사례별로 필요에 따라 보다 많은 양을 사용하는 것도 포함된다.

본 명세서에 논의된 지침에 따라서, 거의 모든 미용학적으로 허용 가능하거나 상업적으로 성공 가능한 인간 모발에 유리하거나 적합한 조성물이 기본 조성물로서 사용될 수 있다. 일반적으로, 기본 조성물은 적당한 물질에 의해 방사되는 방사선을 과다하게 흡수하지 않아야 하고, 기본 조성물은 적당한 물질의 활성화 또는 탈활성화를 방해해서는 안된다고 할 수 있다. 이러한 제한에 의하면, 본 발명에 의한 조성물은 모발에 유리한 효과를 제공하는 것으로 알려진 임의의 성분들, 안정한 제품을 만드는데 필요한 임의의 성분들, 및 제품을 보다 미용학적으로 허용 가능하거나 상업적으로 성공 가능하게 만드는 임의의 성분들을 함유할 수 있다. 예를 들면, 폴리비닐피롤리돈계 필름 형성제는 통상적인 모발 제품 성분이다. 본 발명에 의한 조성물에서, 상기 필름 형성제 또는 기타 필름 형성제가 디술피드 결합 재구성이 일어나는 동안에 모발내의 장력을 유지시키는데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 필름 형성제가 전혀 필요하지도 않고 본 명세서에 설명한 영구적인 재성형 효과를 달성하는데 필수적인 것도 아니다.

본 발명에 의한 조성물은 화학적 파마약을 본 명세서에 설명한 비화학적인 메카니즘에 대한 보조제로서 함유할 수 있다. 그러나, 본 발명에 의한 조성물은 화학 약품을 전혀 갖지 않거나 디술피드 결합과 반응하는 화학 약품을 갖지 않는 것이 바람직하다. 디술피드 결합 분해의 유일한 메카니즘이 조성물 중의 적당한 물질로부터 공급된 전자기선에 의한 직접 여기인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 조성물은 모발 착색제를 함유하는 것이 유리할 수 있다. 당분야에 잘 알려진 유형의 모발 착색 반응 및 앞서 설명한 디술피드 결합 분해가 상승 효과를 나타낼 수 있다.

조성물은 처리하고자 하는 모발의 영역에 걸쳐 모발의 길이를 따라 모근부터 모발 끝까지 분포될 수 있는 한, 임의의 형태, 심지어 고체 또는 반고체 형태를 가질 수 있다.

적당한 물질을 기본 조성물에 첨가하거나 상황에 따라서 임의의 방식으로 기본 조성물을 제조하는 동안에 첨가할 수 있다. 일부 적당한 물질은 단순 혼합에 의해 조성물내로 혼입시킬 수 있으며, 다른 물질들은 전처리를 필요로 할 수도 있다. 몇가지만 예로 들자면 조성물은 혼합물, 현탁액, 에멀젼, 고체, 액체, 에어로졸, 겔, 또는 무스일 수 있다. 조성물이 샴푸 또는 컨디셔너 형태일 수도 있다. 조성물은 함수 또는 거의 무수 상태일 수 있다. "거의 무수"라 함은 약 10% 미만의 총 함수량을 의미한다.

전기석은 약 1% 정도의 낮은 농도에서 유용할 것으로 생각된다. 상한치에 관해서는, 일반적으로 적당한 물질의 농도에 대한 실용적인 상한치가 존재할 수 있다. 결국, 특정한 헤어 스타일을 얻기 위해서는 많은 디술피드 결합만을 재구성할 필요가 있는 것이다. 그러나, 특정의 적당한 물질의 실용적인 상한치는 여러 가지 요인에 좌우되며, 특정의 결과를 얻고자 할 때 소비자가 얼마나 많은 제품을 적용하는가는 결코 아니다. 따라서, 시판 제품에서, 시행착오 또는 소비자 사용 테스트를 하는 것이 적당한 물질의 농도를 결정하는 최선의 방법일 수 있다. 제어된 시행착오 실험의 일례는 적당한 물질을 증가하는 농도로 포함하는 정해진 양의 조성물로 모발 샘플을 스타일링하고 추가의 유리한 효과가 유도되지 않는 농도를 관찰하는 것일 수 있다. 정해진 양은 얼마나 많은 제품 소비자가 주어진 양과 유형의 모발에 대해 사용할 가능성이 있는가에 대한 시장의 지식을 기준으로 해야 한다. 유용한 조성물은 약 1% 이하의 1종 이상의 전기석, 바람직하게는 약 2% 이하의 1종 이상의 전기석, 더욱 바람직하게는 약 5% 이하의 1종 이상의 전기석을 함유할 것이다. 전기석은 약 10% 이상의 조성물에 이르는 농도에서 유용할 것으로 생각되지만, 그 후에는 조성물의 정확한 속성, 온도, 스타일링하고자 하는 모발의 양, 적용되는 제품의 양 등에 따라서 수확 체감 효과가 유발될 수 있다. 다른 보다 효율적인 방사체 물질(높은 방사율)은 1% 미만의 농도에서 유용할 수 있는 반면에, 효율이 덜한 물질(낮은 방사율)은 보다 높은 농도, 예컨대 약 5% 초과 또는 심지어 약 10% 초과의 농도에서만 유용할 수 있다.

하기 표 1은 미용학적으로 허용 가능하고 상업적으로 성공 가능한 효과적인 본 발명에 의한 5% 전기석 함유 조성물의 일례를 제시한 것이다.

방법

본 발명은 전술한 바와 같은 조성물을 사용하는 방법을 포함한다. 기본적인 방법은 본 발명에 의한 조성물을 제공하는 단계; 조성물을 활성화시켜서 광자를 방사하는 단계; 및 광자를 모발내의 디술피드 결합에 의해 직접 흡수시키는 단계를 포함한다. 보다 세부적인 방법은 모발의 한 영역에 본 발명에 의한 조성물의 일부를 적용하는 단계; 상기 모발의 영역에 장력을 가하여 목적하는 형태를 취하는 단계; 상기 일부의 조성물을 활성화시키는 단계; 상기 일부의 조성물을 탈활성화시키는 단계; 및 가해준 장력을 이완시키는 단계를 포함한다. 상기 일부의 조성물은 약 5 온스 이하인 것이 바람직하고, 약 2 온스 이하인 것이 더욱 바람직하며, 약 1 온스 이하인 것이 가장 바람직하다. 조성물을 적용하는 단계는 조성물을 처리하고자 하는 영역의 모발 전체에 걸쳐 그 길이를 따라 모근에서부터 모발끝까지 분포시키는 것을 포함한다. 상기 활성화 단계는 조성물을 활성화시키고/시키거나 모발을 재성형하는데 충분한 시간 동안 고온의 기류를 모발의 영역에 공급하는 것을 포함할 수 있다. 다른 방법으로서, 상기 활성화 단계는 모발의 영역에 LED 또는 레이저로부터 가시광을 조사하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법은 처리 이전 또는 이후에 모발을 세정하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법은 동일한 영역의 모발에 적용를 반복하거나 동일한 영역의 모발에 보조 처리를 사용하는 것을 포함할 수 있다.

방사선을 통해서 모발을 재성형하는 상업적으로 성공 가능하고 국소 적용되는 안전하고 안정한 조성물에 대한 아이디어는 신규하고 비자명한 것이다. 달성된 결과는 예기치 못한 것이며 종래 기술과는 완전히 상이하다. 모발을 해로운 화학 물질로 처리하지 않으며 악취가 발생하지 않는다. 신규성과 비자명성은 다음과 같은 사실에 의해 어느 정도 입증된다: 해당하는 과제를 최초로 확인한 것; 해당하는 과제에 대한 해결 수단이 충족해야 하는 요건들의 목록을 최초로 개시한 것; 이와 같은 요건을 충족하는 조성물을 최초로 개시한 것. 다시 말해서, 본 발명자들은 본 발명의 기술적 과제를 확인하여 몇 가지 해결 수단을 찾았고 해당하는 과제에 대한 모든 다른 해결 수단에 대한 요건들을 정의하였다고 할 수 있다.

Claims

전기석을 포함하는, 인간 모발내의 3차, 2차, 또는 3차 및 2차 단백질 구조를 변경시키기 위한 국소 모발 재성형 조성물로서, 상기 전기석의 방사율이 40℃ 내지 80℃로 가열했을 때 0.15 내지 30 ㎛ 파장 범위에서 0.80 이상인 것인 조성물.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서, 1 중량% 내지 10 중량%의 전기석을 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 광자 흡수에 의해서만 모발내의 디술피드 결합을 분해하는 조성물.
제1항에 있어서, 모발 단백질의 2차 구조를 변경시키는 조성물.
삭제
제6항에 있어서, 1종 이상의 필름 형성제를 더 포함하는 조성물.
제10항에 있어서, 1종 이상의 폴리비닐피롤리돈계 필름 형성제를 포함하는 조성물.
제1항에 따른 조성물을 제공하는 단계;
인간 모발 섬유 영역에 소정량의 상기 조성물을 적용하는 단계;
모발 영역을 40℃ 이상으로 가열함으로써 상기 조성물을 활성화시켜 광자를 방사하는 단계; 및
상기 광자들이 모발내의 디술피드 결합에 의해 직접 흡수되도록 하는 단계
를 포함하는, 인간 모발을 재성형하는 방법.
모발 영역에 제1항에 따른 조성물의 소정량을 적용하는 단계;
상기 모발 영역에 장력을 가하여 소정의 형태를 취하는 단계;
모발 영역을 40℃ 이상으로 가열함으로써 상기 적용된 조성물을 활성화시켜 광자를 방사하는 단계;
상기 모발 영역을 40℃ 미만으로 냉각되도록 함으로써 상기 적용된 조성물을 탈활성화시키는 단계; 및
가해준 장력을 이완시키는 단계
를 포함하는, 인간 모발을 영구적으로 재성형하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 조성물의 양이 2 온스 이하인 방법.
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제13항에 있어서, 상기 활성화 단계가 상기 조성물을 60℃ 이상으로 가열하는 것을 포함하는 것인 방법.
제13항에 있어서, 상기 가열 단계가 10분 이내에 활성화가 달성되도록 상기 모발 영역에 40℃ 이상의 고온의 기류를 공급하는 것을 포함하는 것인 방법.
제17항에 있어서, 상기 고온의 기류를 헤어 드라이어에 의해서 공급하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 장력을 가하는 단계와 장력을 이완시키는 단계를 포함한 그 사이의 단계들이 30분 미만내에 완료되는 것인 방법.